针对经典光线投影算法在医学图像三维重建中渲染速度慢的问题进行了研究，提出一种改进的光线投影算法。首先在每条经过三维数据场的射线上，根据观察者视点与图像远近的不同，使用曲面法线切点处的偏导数与视点和切点之间的距离的比例关系来调整采样频率，改变经典算法对所有射线上的采样频率都一视同仁的做法，实现当物体距离视点较近时，采样频率较高，模型表示较为细致，反之则采样频率较低，模型表示也较粗糙；其次在图像合成算子的计算上，设定对未到达屏幕的射线不参与不透明度和颜色值的合成计算。临床数据实验证明，改进算法不仅能够有效提高图像渲染速度，而且还避免了伪影的产生，明显改善了图像的质量。